JPH06270304A - Frp面板ハニカムサンドイッチ構造材の製造方法 - Google Patents

Frp面板ハニカムサンドイッチ構造材の製造方法

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JPH06270304A
JPH06270304A JP5088148A JP8814893A JPH06270304A JP H06270304 A JPH06270304 A JP H06270304A JP 5088148 A JP5088148 A JP 5088148A JP 8814893 A JP8814893 A JP 8814893A JP H06270304 A JPH06270304 A JP H06270304A
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honeycomb
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frp
sandwich structure
structure material
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Yasuhiro Ito
康宏 伊藤
Masahiko Sugawara
正彦 菅原
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 ハニカムコア中の圧力自体を高くしないよう
に増圧するガス分を逃がすことで隣接するセル同士の圧
力差発生を抑制し、これによってセルの壁が膨張変形せ
ず、ハニカムノードが破壊されないFRP面板ハニカム
サンドイッチ構造材を作る方法を提供する。 【構成】 一方のFRP面板用プリプレグ積層体2にピ
ンホールをあけてハニカムコア6を他方のピンホールを
あけない面板用材料4とにより挾んで加熱接着成形す
る。又一方のFRP面板用プリプレグ積層体2とハニカ
ムコア6との間、或いはハニカムコア6同士の接着層に
沿って、若しくはハニカムコア6同士の接着層内に、中
空繊維9を挾み込んで、その一端をハニカムセル内に開
口し、他端を前記ハニカムサンドイッチ構造材1の外部
に配した上、他方の面板用材料4とによりハニカムコア
6を挾んで加熱接着成形する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、航空機及び宇宙機器の
構造材料に用いるFRP面板ハニカムサンドイッチ構造
材を製造する方法の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来よりFRPを面板とするハニカムサ
ンドイッチ構造材は、航空機及び宇宙機器の構造材料と
して、軽量,耐衝撃性,圧縮強度,引張強度,剪断強度
に優れているとして適用が進められている。
【0003】このFRPを面板とするハニカムサンドイ
ッチ構造材の製造方法は、ハニカムコアを上下両面から
接着剤シートを介して又は直接FRP面板用プリプレグ
積層体で挾んで加熱接着成形するものである。
【0004】ところで、この製造方法に於いては、プリ
プレグ積層体,接着剤シート,ハニカムコアから吸湿水
分及びプリプレグ樹脂中の揮発成分,接着剤シート中の
揮発成分等のガス分が発生する。このガス分は、接着等
のために必要な加熱により膨張してハニカムコアのセル
内の圧力を増大させる。この圧力増大は、無数にあるハ
ニカムコアのセルに於いて必ずしも均一に起らないで、
隣接セルと圧力差を持つことがある。このような圧力差
は、ハニカムサンドイッチ構造材が大型化すればする程
発生頻度が高くなる。このハニカムコアの隣接セル同士
の圧力差によってセルの壁が膨張するように変形し、つ
いにはハニカムノードを破壊することがある。このよう
な不具合は、前記ハニカムサンドイッチ構造材が大型化
する程発生頻度が高い。従来、大型のハニカムサンドイ
ッチ構造材の成形が無かったため、前記ハニカムコア破
壊の不具合が無く、このような問題が判らなかった(先
行技術文献として、例えば特開平3−99833号公報
がある。)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、ハニ
カムコア中の圧力自体を高くしないように増圧するガス
分を逃がすことで隣接するセル同士の圧力差発生を抑制
し、これによってセルの壁が膨張変形せず、ハニカムノ
ードが破壊されないFRP面板ハニカムサンドイッチ構
造材を作ることのできる方法を提供しようとするもので
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明のFRP面板ハニカムサンドイッチ構造材の製
造方法の1つは、FRPを面板とするハニカムサンドイ
ッチ構造材を製造するに於いて、一方のFRP面板用プ
リプレグ積層体にピンホールをあけてハニカムコアを他
方のピンホールをあけない面板用材料とにより挾んで加
熱接着成形することを特徴とするものである。
【0007】本発明のFRP面板ハニカムサンドイッチ
構造材の製造方法の他の1つは、FRPを面板とするハ
ニカムサンドイッチ構造材を製造するに於いて、一方の
FRP面板用プリプレグ積層体とハニカムコアとの間、
或いはハニカムコア同士の接着層に沿って、若しくはハ
ニカムコア同士の接着層内に、中空繊維を挾み込んで、
その一端をハニカムセル内に開口し、他端を前記ハニカ
ムサンドイッチ構造材の外部に配した上、他方の面板用
材料とによりハニカムコアを挾んで加熱接着成形するこ
とを特徴とするものである。
【0008】
【作用】上記のように本発明のFRP面板ハニカムサン
ドイッチ構造材の製造方法は、ピンホールをあけた一方
のFRP面板用プリプレグ積層体とピンホールをあけな
い他方の面板用材料とによりハニカムコアを挾んで加熱
接着成形したり、一方のFRP面板用プリプレグ積層体
とハニカムコアとの間、或いはハニカムコア同士の接着
層に沿って、若しくはハニカムコア同士の接着層内に、
中空繊維を挾み込んで、その一端をハニカムセル内に開
口し、他端を外部に配した上、他方のFRP面板用材料
とによりハニカムコアを挾んで加熱接着成形したりする
のであるから、FRP面板用プリプレグ積層体,接着
剤,ハニカムコアから吸湿水分の蒸気及びFRP面板用
プリプレグ積層体,接着剤の揮発成分等のガス分が発生
して加熱により膨張し、ハニカムコアのセル内で圧力増
大しても、その圧力増大分は接着境界面を伝い、ピンホ
ールから外部へ逃げたり、中空繊維を通って外部へ逃げ
る。これによって前記ハニカムコアのセル内で発生する
圧力増大自体が抑制され、隣接するセル同士に大きな圧
力差を残すことがなくなる。従って、セルの壁が膨張変
形せず、ハニカムノードが破壊されることがない。
【0009】
【実施例】本発明のFRP面板ハニカムサンドイッチ構
造材の製造方法の1つの一実施例を図によって説明する
と、図1,図2に示す航空機の機体外殻構造材料として
用いるFRPを面板とするハニカムサンドイッチ構造材
1を製造するに於いて、内面側のプリプレグ積層体より
なるFRP面板用材料2にピンホール3をあけ、このF
RP面板用材料2と他方のピンホールをあけないプリプ
レグ積層体よりなるFRP面板用材料(プリプレグ積層
体以外の面板用材料の場合もある)4とにより接着剤シ
ート5を介在してハニカムコア6を挾んで加熱接着成形
した。前記ピンホール3は、本例の場合ハニカムコア6
の厚さが他の部分より厚く、成形用の加熱による温度上
昇が最も遅くなる部分に設けられ、本例の場合3個一定
間隔に穿設されている。そしてこれらピンホール3の位
置は、図3に示すようにハニカムコア6とハニカムコア
6の突き合わせ接着(スプライスと言う)する接着層7
の付近又はこれに沿った位置のハニカムコア6のセル8
に開口されている。
【0010】上記の製造方法によりプリプレグ積層体よ
りなるFRP面板用材料2,4が未硬化状態で加熱接着
するため発生する揮発成分や接着剤シート5の加熱によ
り発生する揮発成分、さらにFRP面板用材料2,4、
接着剤シート5、ハニカムコア6から発生する吸湿水分
の蒸気等のガス分が加熱により膨張し、ハニカムコア6
のセル8内で圧力増大しても、その圧力増大分は接着剤
シート5の内面等を伝い、ハニカムコア6の厚さの厚い
部分のセル8に順次追いやられ、最終的にピンホール3
から外部へ逃げる。従って、隣接するセル8同士に圧力
差が生ぜず、セル8の壁が膨張変形せず、ハニカムノー
ドが破壊されることがない。
【0011】次に本発明のFRP面板ハニカムサンドイ
ッチ構造材の製造方法の他の1つの実施例を図によって
説明すると、図4,図5に示す航空機の機体外殻構造材
料として用いるFRPを面板とするハニカムサンドイッ
チ構造材1を製造するに於いて、内面側のプリプレグ積
層体よりなるFRP面板用材料2とハニカムコア6との
間に中空ガラス繊維9を挾み込んで、その一端をハニカ
ムコア6のセル8内に開口し、他端を外部に配すると共
に、外面側のプリプレグ積層体よりなるFRP面板用材
料(プリプレグ積層体以外の面板用材料の場合もある)
4とにより接着剤シート5を介在してハニカムコア6を
挾んで加熱接着成形した。前記中空ガラス繊維9は、本
例の場合ハニカムコア6の厚さが他の部分より厚く、成
形用の加熱による温度上昇が最も遅くなる部分に向けて
設けられ、本例の場合3本その一端を一定間隔にセル8
内に開口し、他端をハニカムサンドイッチ構造材の側端
に於ける内外のFRP面板用材料2,4の間から外部へ
導出して開口している。尚、これらの中空ガラス繊維9
は、図6に示すようにハニカムコア6とハニカムコア6
の突き合わせ接着(スプライスと言う)するスプライス
接着層7に沿わせるように挿入する場合もあり、またス
プライス接着層7内に挾み込む場合もある。
【0012】かかる製造方法によりプリプレグ積層体よ
りなるFRP面板用材料2,4が未硬化の状態で加熱接
着するために発生する揮発成分や接着剤シート5の加熱
により発生する揮発成分、さらにFRP面板用材料2,
4、接着剤シート5、ハニカムコア6から発生する吸湿
水分の蒸気等のガス分が加熱により膨張し、ハニカムコ
ア6のセル8内で圧力増大しても、その圧力増大分は接
着剤シート5の内面等を伝い、ハニカムコア6の厚さの
厚い部分のセル8に順次追いやられ、最終的に中空ガラ
ス繊維9を通って外部へ逃げる。従って、隣接するセル
8同士に圧力差が生ぜず、セル8の壁が膨張変形せず、
ハニカムノードが破壊されることがない。
【0013】こうして各実施例の製造方法により製造し
たFRP面板ハニカムサンドイッチ構造材のピンホール
3や中空ガラス繊維9の外部開口端には、仕上げ工程に
於いて樹脂等を埋めて封塞する。
【0014】尚、上記実施例ではピンホール3や中空ガ
ラス繊維9をハニカムコア6の厚さが他の部分よりも厚
く、成形用の加熱による温度上昇が最も遅くなる部分の
セルに開口して設けているが、FRP面板ハニカムサン
ドイッチ構造材の中央部或いは生産前の試作試験で調査
した高圧化する部分に位置するセルに開口して設ける場
合もある。
【0015】また、ピンホール3の個数や中空ガラス繊
維9の本数は、製造するFRP面板ハニカムサンドイッ
チ構造材の大きさによって決めるもので、小さい場合は
1個のピンホール3、1本の中空ガラス繊維9でも十分
ガス抜き効果があり、大型の場合は数を多くする。
【0016】
【発明の効果】以上の通り本発明のFRP面板ハニカム
サンドイッチ構造材の製造方法によれば、加熱接着成形
時、FRP面板用プリプレグ積層体,接着剤,ハニカム
コアから発生した吸湿水分の蒸気,FRP面板用プリプ
レグ積層体,接着剤から発生した揮発成分等のガス分が
膨張し、ハニカムコアのセル内で圧力増大しても、その
圧力増大分は接着境界面を伝い、ピンホールから外部へ
逃げたり、中空繊維を通って外部へ逃げるので、ハニカ
ムセルの圧力増大自体が抑制され、隣接するセル同士に
圧力差が生ぜず、セルの壁が膨張変形せず、ハニカムノ
ードが破壊されることがない。従って、外観良好,軽量
で高強度,高剛性が保たれ、航空機及び宇宙機器用の大
型のFRP面板ハニカムサンドイッチ構造材を得ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のFRP面板ハニカムサンドイッチ構造
材の製造方法の1つの一実施例に於いて、加熱接着成形
した状態を示す斜視図である。
【図2】図1のA−A線断面矢視図である。
【図3】図2のB矢視部分破断平面図である。
【図4】本発明のFRP面板ハニカムサンドイッチ構造
材の製造方法の他の1つの一実施例に於いて、加熱接着
成形した状態を示す斜視図である。
【図5】図4のC−C線断面矢視図である。
【図6】図5のD矢視部分破断平面図である。
【符号の説明】
1 FRP面板ハニカムサンドイッチ構造材 2 FRP面板用材料(プリプレグ積層体) 3 ピンホール 4 面板用材料 5 接着剤シート 6 ハニカムコア 7 接着層 8 ハニカムコアのセル 9 中空ガラス繊維

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 FRPを面板とするハニカムサンドイッ
    チ構造材を製造するに於いて、一方のFRP面板用プリ
    プレグ積層体にピンホールをあけてハニカムコアを他方
    のピンホールをあけない面板用材料とにより挾んで加熱
    接着成形することを特徴とするFRP面板ハニカムサン
    ドイッチ構造材の製造方法。
  2. 【請求項2】 FRPを面板とするハニカムサンドイッ
    チ構造材を製造するに於いて、一方のFRP面板用プリ
    プレグ積層体とハニカムコアとの間、或いはハニカムコ
    ア同士の接着層に沿って、若しくはハニカムコア同士の
    接着層内に、中空繊維を挾み込んで、その一端をハニカ
    ムセル内に開口し、他端を前記ハニカムサンドイッチ構
    造材の外部に配した上、他方の面板用材料とによりハニ
    カムコアを挾んで加熱接着成形することを特徴とするF
    RP面板ハニカムサンドイッチ構造材の製造方法。
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